• 제목/요약/키워드: ultra high molecular weight of polyethylene (UHMWPE)

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순수 폴리올레핀(PP/UHMWPE) 소재용 초소수성 보라색 염료의 합성 (Synthesis of a Super Hydrophobic Violet Dye for Pure Polyolefin(PP/UHMWPE) Fibers)

  • 김태경;이창환
    • 한국염색가공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.165-171
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    • 2013
  • A new monoazo violet dye optimized for polyolefin fibers such as polypropylene and ultra high molecular weight polyethylene fibers was synthesized and its dyeability was investigated. Two hexyl groups were introduced to coupler, 2,5-dimethoxyaniline, in order to increase hydrophobicity of the dye. The maximum absorption wavelength was appeared at 580nm, which meant that the dye showed violet color. From the dyeing results at various conditions, the optimum dyeing was determined as $130^{\circ}C$ for 1 hour with 5% owf of dyes. The good fastness ratings to washing, rubbing were obtained showing at least 4 for both fibers. Light fastness was acceptable for polypropylene fibers giving ratings 3~4. However, relatively poor light fastness was obtained in case of ultra high molecular weight polyethylene fibers showing ratings 2.

감마선 조사에 의한 초고분자량 폴리에틸렌의 기계적 특성 변화 (Effect of ${\gamma}-ray$ Irradiation on Mechanical Properties of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)

  • 이종대;정선환;최성대;김현묵
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.108-114
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    • 2008
  • Uniaxial tension and compression test were conducted on conventional and crosslinked ultra-high molecular polyethylene (UHMWPE) all prepared from the same lot of medical grade GUR 1050. The conventional materials were unirradiated and gamma irradiated with $25kGy{\sim}200kGy$. Gamma irradiated processing was found to significantly impact the crystallinity, and hence the mechanical behavior, of the highly crosslinked UHMWPE. The crystallinity and radiation dose were key predictors of the uniaxial yielding, hardness, plastic flow, and failure properties of conventional and highly crosslinked UHMWPE. The correlation model from experiments would be the basic information to design the liner of artificial joint.

기능화된 탄소나노튜브를 이용한 초고분자량 폴리에틸렌 복합체 필름: 열적 기계적 성질, 모폴로지, 전기적 성질 및 기체 투과도 (Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Hybrid Films with Functionalized-MWNT: Thermomechanical Properties, Morphology, Gas Permeability, and Optical Transparency)

  • 고정호;김정철;장진해
    • 폴리머
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    • 제33권2호
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    • pp.97-103
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    • 2009
  • 기능화 탄소나노튜브인 4-cumylphenol-MWNT(CP-MWNT)를 이용하여 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE))/CP-MWNT 복합체 필름을 용액 삽입법을 이용하여 제조하였다. 0에서 2.00 wt%까지의 서로 다른 CP-MWNT의 농도에 따라 만들어진 복합체 필름의 열적, 기계적, 기체 투과도 및 광학 투명성 등의 변화를 시차주사열량계, 열중량분석기, 전계 방사형 주사전자현미경과 인장시험기를 사용하여 측정하였다 복합체 필름은 기능화된 탄소나노튜브를 소량 첨가하여도 열역학적 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있으며 0.50에서 1.00 wt%의 농도에서 최대값을 가진다. CP-MWNT의 농도가 1.00 wt%일 때 필름의 산소 기체 차단성은 최대 향상을 나타내었다. 전체적으로는 CP-MWNT가 첨가된 복합체 필름의 열적-기계적 성질 및 기체 투과도 등은 순수한 UHMWPE보다 더 향상되었다.

탄소나노튜브가 첨가된 UHMWPE의 마찰.마멸 거동 (Friction and Wear Behaviour of CNT added UHMWPE)

  • 주영석;안정욱;임대순
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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    • pp.354-359
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    • 2001
  • CNTs were added to Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) to improve the tribological properties of UHMWPE. CNTs which have a diameter of about 10-50nm, while their length is about 3-5nm were produced by the catalytic decomposition of tile C$_2$H$_2$ using a tube furnace. UHMWPE/CNTs composites were fabricated by hot pressing method. It is shown that friction coefficient was increased and wear resistance was improved as CNTs were added to UHMWPE because of excellent mechanical properties of CNTs located on UHMWPE surface.

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Sur face Modification of Ultra High Molecular Weight Polyethylene Films by UV/ozone Ir radiation

  • Yun, Deuk-Won;Jang, Jin-Ho
    • 한국염색가공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.76-82
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    • 2011
  • Ultra High molecular weight polyethylene(UHMWPE) films were photooxidized by UV/ozone irradiation. Reflectance of the irradiated films decreased in the low wavelength regions of visible light, indicating destructive interference of visible light due to roughened surface. The UV treatment developed the nano-scale roughness on the UHMWPE films surface, which increased by two-fold from 82.6 to 156.6nm in terms of peak-valley roughness. The UV irradiation caused the oxygen content of the UHMWPE film surface to increase. Water contact angle decreased from $83.2^{\circ}$ to $72.9^{\circ}$ and surface energy increased from 37.8 to 42.6mJ/$m^2$ with increasing UV energy. The surface energy change was attributed to significant contribution of polar component rather than nonpolar component indicating surface photooxidation of UHMWPE films. The increased dyeability to cationic dyes may be due to the photochemically introduced anionic and dipolar dyeing sites on the film surfaces.

선형의 장쇄 알킬치환기를 가지는 디아미노안트라퀴논계 청색 분산염료에 의한 초고분자량 폴리에틸렌 섬유의 염색 (Dyeing of Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fibers with Diamino-anthraquinoid Blue Disperse Dyes Having Linear Long Alkyl Substituents)

  • 곽동섭;김태경
    • 한국염색가공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.180-188
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    • 2012
  • Following the reported study that showed the dyeability of diamino-anthraquinoid blue dyes substituted with relatively shorter alkyl groups, the longer aliphatic substituents than pentyl group were examined in terms of the color strength and fastness properties toward UHMWPE fibers. The color strength was increased up to pentyl group and then gradually decreased. However, the fastness properties were improved continuously to octyl group which was the longest alkyl substituent in this study. The most effective maximum color strength was obtained at $130^{\circ}C$ for 2 hours with 3% owf of dyes. The overall fastnesses to washing, rubbing, and light were good enough for practical uses.

초고분자량 폴리에닐렌 미세구조가 변형과 마모에 미치는 영향 (Effect of crystalline lamellar orientation on the creep and wear of ultra-high molecular weight polyethylene)

  • 이권용
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1998년도 제28회 추계학술대회
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    • pp.100-105
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    • 1998
  • 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 인공관절 라이너에 쓰이는 대표적 생체재료이다. 초고분자량 폴리에틸렌의 변형과 마모에 영향을 주는 인자에 대한 기본적 연구를 위하여 본 연구에서는 미세구조 결정상의 정도와 결정구조 방향성에 따른 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형 및 마모 특성의 연구를 행하였다. 압출 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)단면의 중앙(center) 부분과 원주(periphery)부분으로부터 각각 직사각형 및 원통형의 시편을 제작하여 크리프 실험과 마모 실험을 실시하였다. 원주 시편의 크리프 변형율은 중앙 시편의 크리프 변형율보다 11% 크며 (p<0.05), 마모양도 원주 시편이 중앙 시편보다 두 배나 큰 것으로(p<0.05)관측되었다. 이 결과들로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형과 마모가 미세 결정구조 방향성에 영향을 받는 것으로 나타났다.

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초고분자량 폴리에틸렌 미세구조가 변형과 마모에 미치는 영향 (Effect of Crystalline Lameliar Orientation on the Creep and Wear of Ultra-high Molecular Weight Polyethylene)

  • 이권용
    • Tribology and Lubricants
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    • 제14권3호
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    • pp.46-50
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    • 1998
  • 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 인공관절 라이너에 쓰이는 대표적 생체재료이다. 초고분자량 폴리에틸렌의 변형과 마모에 영향을 주는 인자에 대한 기본적 연구를 위하여 본 연구에서는 미세구조 결정상의 정도와 결정구조 방향성에 따른 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형 및 마모 특성의 연구를 행하였다. 압출 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)단면의 중앙(center)부분과 원주(periphery)부분으로부터 각각 직사각형 및 원통형의 시편을 제작하여 크리프 실험과 마모 실험을 실시하였다. 원주 시편의 크리프 변형율은 중앙 시편의 크리프 변형율보다 11%크며(p<0.05), 마모량도 원주 시편이 중앙 시편보다 두 배나 큰 것으로 (p<0.05)관측되었다. 이 결고달로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형과 마모가 미세 결정구조 방향성에 영향을 받는 것으로 나타났다.

Sliding Wear Behavior of UHMWPE against Novel Low Temperature Degradation-Free Zirconia/Alumina Composite

  • Lee, K.Y.;Lee, M.H.;Lee, Y.H.;Seo, W.S.;Kim, D.J.
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.365-366
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    • 2002
  • The sliding wear behavior of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) was examined on a novel low temperature degradation-free zirconia/alumina composite material and conventional alumina and zirconia ceramics used for femoral head in total hip joint replacement. The wear of UHMWPE pins against these ceramic disks was evaluated by performing linear reciprocal sliding and repeat pass rotational sliding tests for one million cycles in bovine serum. The weight loss of polyethylene against the novel low temperature degradation-free zirconia/alumina composite disks was much less than those against conventional ceramics for all tests. The mean weight loss of the polyethylene pins was more io the linear reciprocal sliding test than in the repeal pass rotational sliding lest for all kinds of disk materials. Neither the coherent transfer film nor the surface damage was observed on the surface of the novel zirconia/alumina composite disks during the test. The observed r,'stilts indicated that the wear of the polyethylene was closely related to contacting materials and kinematic motions. In conclusion, the novel zirconia/alumina composite leads the least wear of polyethylene among the tested ceramics and demonstrates the potential as lhe alternative materials for femoral head in total hip joint replacement.

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감마선 멸균처리가 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프와 마모에 미치는 영향 (Effect of Gamma-Irradiation Sterilization on the Creep and Wear of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)

  • Lee, Kwon-Yong;Lee, Soo-Cheol;Lee, Keun-Ho
    • Tribology and Lubricants
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    • 제14권4호
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    • pp.1-6
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    • 1998
  • 인공관절 라이너에 널리 사용되는 대표적 생체재료인 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 체내에 삽입되기 전에 멸균처리를 거쳐야 하며, 가장 보편적인 멸균방법은 감마선을 이용한 멸균처리이다. 그러나, 감마선은 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조에 변화를 일으키며, 따라서 물리적, 기계적 물성치에 변화를 야기시킨다. 이는 인공관절 수명을 좌우하는 변형과 마모현상에도 결정적 영향을 줄 것으로 사려된다. 본 연구에서는 감마선 멸균처리가 UHMWPE의 크리프 변형 및 마모에 미치는 영향이 관찰되었고, 그 결과들은 감마선 멸균처리로 야기된 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조의 변화(Crystallinity, Oxidation, Crosslinking)와 함께 분석되었다. 압축 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)으로부터 원통형의 시평을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리하지 않은 시편을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리하지 않은 시편 사이에는 크리프 복원정도를 제외하고 거의 차이가 없었으나, 반면에 마모의 경우, 감마선 멸균처리된 시편이 멸균처리하지 않은 시편보다 훨씬 적은 마모량을 보였다(p〈0.05). 이것은 crosslinking 증가에 따른 마모 저항력 향상으로 볼 수 있다.